Relatorio Sobre Equilibrio

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2.1) OBJETIVO GERAL

Estabelecer o equilíbrio do sistema, ou seja, zerar as forças que o compõe. Para isso devem ser aplicadas forças de mesmo módulo e sentido, más com direção contrária.

2.1.1) OBJETIVO EXPECÍFICO

Encontrar o equilíbrio de um ponto usando três braços ou quatro, ou seja, somatoria das forças igual a zero.

Para isso deve-se igualar a intensidade das forças de cada braço até que se encontre em equilíbrio, observando a argolinha no centro da mesa até que ela se centralize.

[pic 5]

(Procedimento para equilibrar três braços de força).

OBS: O mesmo procedimento é feito com quatro braços de força; equilibrando os pesos mantendo a argolinha no centro da mesa.

2.2) METODOLOGIA

O equilíbrio é um estado atingido por um sistema livre de perturbações. Um sistema termodinâmico está em equilíbrio quando se está em equilíbrio térmico, o equilíbrio, equilíbrio radiativo, equilíbrio químico. Nesse estado, não há fluxos de matéria ou de energia, não há mudança de estados e não há potenciais, dentro do sistema.

O estado de um sistema em equilíbrio é aquela para a qual algum potencial termodinâmico é minimizado, ou para o qual a entropia é maximizada, para as condições especificadas. Ou seja: O equilíbrio de sistemas é atingido quando todas as partes se encontram na mesma proporção e pressão.

2.3) PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

- Nivelar a mesa de forças com um auxílio de uma régua adequada para o experimento;

- Ajustar os anéis quando submetidos a forças diferentes;

- Trabalhar com forças diferentes de três braços e submetendo a contas para achar seu equilíbrio;

- Fazer as contas necessárias para saber se esta em equilíbrio em quatro forças diferentes.

2.4) RESULTADOS, TRATAMENTO E ANÁLISE DOS DADOS EXPERIMENTAIS

Mesa de Forças usando três braços:

Pegamos as argolas e medimos em balança de precisão:

F1=5 argolas=25g

F2=4 argolas=20g

F3=3 argolas=15g

Depois da pesagem temos que transformar em gramas:

F1=25g÷1000=0,025kg

F2=4 argolas=20g÷1000=0,02kg

F3=3 argolas=15,1÷1000=0,0151kg

E finalmente devemos encontrar o peso em newtons considerando g=9,81m/s²:

F1=0,025kg∙9,81=0,25N

F2=0,02kg∙9.81=0,196N

F3=0,0151kg∙9,81=0,148N

Dividindo os vetores em sub vetores perpendiculares:

X1=0

Y1=0,25N

X2=sen42°∙0,1962=0,669∙0,196≈0,1N

Y2=cos42°∙0,1962=0,743∙0,196≈0,15N

X3=sen48°∙0,148=0,743∙0,148≈0,1N

Y3=cos48°∙0,148=0,669∙0,148≈0,1N

Somando vetores:

X1+X2+X3=0

0+(-0,1)+0,1=0

0,1=0,1

Y1+Y2+Y3=0

0,25+(-0,15)+(-0,1)=O

0,25-0,25=0

0,25=0,25

Mesa de Forças usando quatro braços, usamos o mesmo procedimento descrito acima, primeiramente pesando as argolas na balança de precisão:

F1=2 argolas=10g

F2=3 argolas=15g

F3=2 argolas=10g

F4=4 argolas=20g

Após a pesagem transformamos em gramas:

F1=10g÷1000=0,01kg

F2=15g÷1000=0,015kg

F3=10g÷1000=0,01kg

F4=20g÷1000=0,02kg

E achamos o peso em newtons considerando g=9,81m/s²:

F1=0,01kg∙9,81=0,0981N

F2=0,015kg∙9,81=0,1471N

F3=0,01kg∙9,81=0,0981N

F4=0,02kg∙9,81=0,196N

Dividindo os vetores em sub vetores perpendiculares:

X1=sen8°∙0,0981=0,139∙0,0981≈0,014N

Y1=cos8°∙0,0981=0.99∙0,0981=0,097N

X2≈0,15N

Y2=0

X3=sen8°∙0,0981=0,139∙0,0981≈0,014N

Y3=cos8°∙0,0981=0.99∙0,0981=0,097N

X4=cos5°∙0,196=0,9∙0,196≈0,176N

Y4=sen5°∙0,19718=0,1∙0,196≈0,02N

Somando vetores:

X1+X2+X3+X4=O

-0,014+(-0,15)+(-0,014)+0,19=0

-0,18+0,18=0

0,18=0,18

Y1+Y2+Y3+Y4=0

0,097+0+(-0,097)+(-0,02)=0

0,1-0,1=0

0,1=0,1